多模態(tài)超聲預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的臨床價(jià)值

摘 " "要 " "目的 " "探討二維超聲、多普勒超聲、三維容積成像和剪切波彈性成像預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法 " "選取我院收治的早期2型糖尿病腎病患者42例（A組）、單純2型糖尿病患者38例（B組）及同期體檢健康者50例（C組），應(yīng)用二維超聲獲取腎臟皮質(zhì)與髓質(zhì)厚度比值；多普勒超聲獲取葉間動(dòng)脈收縮期峰值流速（Vsmax）、舒張末期流速（Vdmin）、阻力指數(shù)（RI）、搏動(dòng)指數(shù)（PI）；三維容積成像獲取腎臟體積；剪切波彈性成像獲取腎皮質(zhì)及腎髓質(zhì)楊氏模量平均值（Emean）；比較各組上述參數(shù)的差異。選取差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)進(jìn)行多重共線性檢驗(yàn)，剔除具有共線性的參數(shù)后采用Logistic回歸分析構(gòu)建多模態(tài)超聲預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的模型。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析該模型對(duì)早期2型糖尿病腎病的預(yù)測(cè)效能。結(jié)果 " "各組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.001）；其中A、B組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean均低于C組，葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積均高于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）；A組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean均低于B組，葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積均高于B組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）。多重共線性檢驗(yàn)剔除腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean后，將葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積納入Logistic回歸分析構(gòu)建多模態(tài)超聲預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的模型，方程式為：Logit（P）=1.153+0.654×葉間動(dòng)脈Vsmax+4.453×葉間動(dòng)脈Vdmin-3.147×葉間動(dòng)脈RI-1.985×葉間動(dòng)脈PI-1.974×腎臟體積。ROC曲線分析顯示，該模型預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的曲線下面積為0.982，靈敏度為92.9%，特異度為97.4%，準(zhǔn)確率為95.0%。結(jié)論 " "多模態(tài)超聲在預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病方面具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞 " "超聲檢查，多普勒；剪切波彈性成像；三維容積成像；糖尿病腎病；2型糖尿病

［中圖法分類(lèi)號(hào)］R445.1 " " ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A

Clinical value of multimodal ultrasound in predicting early type 2

diabetes nephropathy

WANG Dan，WANG Wenping，XIANG Santing，LI Ling，ZHANG Lingling

Department of Ultrasound Diagnosis，Nanjing Jiangning Hospital，Nanjing 210000，China

ABSTRACT " "Objective " "To explore the clinical application value of two-dimensional ultrasound，Doppler ultrasound，three-dimensional volume imaging，and shear wave elastography in predicting early type 2 diabetic nephropathy.Methods " "A total of 42 patients with early type 2 diabetic nephropathy（group A），38 patients with type 2 diabetes mellitus alone（group B），and 50 healthy individuals underwent physical examinations during the same period（group C） were selected in our hospital. Two-dimensional ultrasound was used to measure the ratio of renal cortex to medulla thickness，Doppler ultrasound was used to obtain the peak systolic velocity（Vsmax），end-diastolic velocity（Vdmin），resistance index（RI），and pulsatility index（PI） of the interlobar artery，three-dimensional volume imaging was used to measure renal volume，and shear wave elastography was used to obtained the average Young’s modulus（Emean） of "renal cortex and medulla elasticity.The differences in these parameters among the groups were compared.Parameters with statistically significant differences were selected for multicollinearity testing.After excluding collinear parameters，Logistic regression analysis was used to construct a multimodal ultrasound prediction model for early type 2 diabetic nephropathy.Receiver operating characteristic（ROC） curve was drawn to analyze the predictive efficacy of the model.Results " "Significant differences were observed among the groups in the ratio of renal cortex to medulla thickness，interlobar artery Vsmax，Vdmin，RI，PI，renal volume，and Emean of renal cortex and renal medulla（all Plt;0.001）. Compared with group C，groups A and B showed lower ratios of renal cortex to medulla thickness，interlobar artery Vsmax，Vdmin，and Emean of renal cortex and renal medulla，while higher interlobar artery RI，PI，and renal volume（all Plt;0.05）. Compared with group B，group A showed lower ratios of renal cortex to medulla thickness，interlobar artery Vsmax，Vdmin，and Emean of renal cortex and renal medulla，while higher interlobar artery RI，PI，and renal volume（all Plt;0.05）. After multicollinearity testing excluded the ratio of renal cortex to medulla thickness，Emean of renal cortex and renal medulla，the interlobar artery Vsmax，Vdmin，RI，PI，and renal volume were incorporated into Logistic regression analysis to construct a multimodal ultrasound prediction model for early type 2 diabetic nephropathy. The formula was：Logit（P）=1.153+0.654×interlobar artery Vsmax+4.453×interlobar artery Vdmin-3.147×interlobar artery RI-1.985×interlobar artery PI-1.974×renal volume.ROC curve analysis showed that the area under the curve of the model for predicting early type 2 diabetic nephropathy was 0.982，with a sensitivity of 92.9%，specificity of 97.4%，and accuracy of 95.0%.Conclusion " "Multimodal ultrasound has high clinical application value in predicting early type 2 diabetic nephropathy.

KEY WORDS " "Ultrasonography，Doppler；Shear wave elastography；Three-dimensional volume imaging；Diabetic nephropathy；Type 2 diabetes mellitus

國(guó)際糖尿病聯(lián)盟2019年調(diào)查顯示，全球范圍內(nèi)約有4.63億人受到糖尿病的影響，其中大多數(shù)患者為2型糖尿病［1］。糖尿病腎病作為2型糖尿病最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，在慢性腎病和終末期腎衰竭的發(fā)生發(fā)展中具有關(guān)鍵作用［2］。目前，病理檢查仍是糖尿病腎病的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但由于其費(fèi)用高、有創(chuàng)及存在潛在的術(shù)后并發(fā)癥，導(dǎo)致患者對(duì)該檢查方式的接受度較低［3］。另外，2型糖尿病發(fā)病率持續(xù)升高，若對(duì)所有患者進(jìn)行常規(guī)的腎臟穿刺活檢會(huì)給醫(yī)療資源帶來(lái)巨大壓力［4］。近年來(lái)，有學(xué)者［5］積極探索使用各種影像學(xué)檢查手段來(lái)實(shí)現(xiàn)糖尿病腎病的早期篩查，并取得了一定成效。多模態(tài)超聲結(jié)合了多種超聲成像模式，如二維超聲、多普勒超聲、彈性成像、三維成像等，能夠同時(shí)獲取解剖結(jié)構(gòu)、血流動(dòng)力學(xué)、組織彈性及微循環(huán)灌注等方面的信息，有助于臨床醫(yī)師進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估，已廣泛應(yīng)用于心血管、腫瘤、婦產(chǎn)、肝臟等領(lǐng)域，提升了疾病早期診斷和治療的精準(zhǔn)性。本研究旨在探討多模態(tài)超聲預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的臨床應(yīng)用價(jià)值，以期為該病的臨床診治提供參考。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2023年1月至2024年2月我院收治的早期2型糖尿病腎病患者42例（A組）、單純2型糖尿病患者38例（B組）及同期體檢健康者50例（C組）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床資料完整；②A、B組患者符合《中國(guó)2型糖尿病防治指南（2020年版）》中診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］。排除標(biāo)準(zhǔn)：①1型糖尿病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、全身性免疫性疾?。虎谥匾K器存在嚴(yán)重疾病或功能障礙；③存在溝通障礙或精神疾??；④合并高血壓、冠心病等慢性疾病。A組中男22例，女20例，年齡45～70歲，平均（59.3±8.3）歲，糖尿病病程1～10年，平均（4.8±1.6）年，體質(zhì)量指數(shù)（23.00±2.6）kg/m2，收縮壓（114.37±5.62）mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），舒張壓（74.71±8.30）mmHg；B組中男20例，女18例，年齡43～72歲，平均（59.9±8.5）歲，糖尿病病程1～10年，平均（5.1±1.8）年，體質(zhì)量指數(shù)（22.88±2.7）kg/m2，收縮壓（115.07±5.69）mmHg，舒張壓（74.65±8.22）mmHg；C組中男27例，女23例，年齡41～72歲，平均（58.9±8.8）歲，體質(zhì)量指數(shù)（22.93±2.8）kg/m2，收縮壓（115.17±5.55）mmHg，舒張壓（74.73±8.02）mmHg；各組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、糖尿病病程、血壓等一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號(hào)：2023-03-091-K01），所有受檢者均知情同意。

二、儀器與方法

1.儀器：使用邁瑞Resona R9S和GE Voluson E10彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率1～6 MHz；配備Smart-V及VOCAL圖像處理軟件。

2.超聲檢查：①二維超聲檢查：患者取左側(cè)臥位，選取腎中部縱切面（避開(kāi)腎柱干擾），保證皮質(zhì)厚度均勻且髓質(zhì)錐體形態(tài)清晰顯示，取皮質(zhì)外緣至髓質(zhì)交界處的垂直距離為腎皮質(zhì)厚度，選擇最大腎錐體（通常位于腎中極）沿其長(zhǎng)軸測(cè)量基底至乳頭尖端的距離為腎髓質(zhì)厚度，若錐體邊界模糊，可借助彩色多普勒觀察葉間動(dòng)脈走行輔助定位，計(jì)算腎臟皮質(zhì)厚度與髓質(zhì)厚度比值；②多普勒超聲檢查：于右腎長(zhǎng)軸切面啟動(dòng)彩色多普勒，觀察腎內(nèi)血管血流情況，調(diào)節(jié)儀器各參數(shù)保證清晰顯示腎臟血流信號(hào)且無(wú)彩色外溢信號(hào)，囑患者屏氣，將取樣容積置于充盈良好的葉間動(dòng)脈管腔中心部位，調(diào)整入射聲束與血流方向的夾角lt;60%，啟動(dòng)脈沖多普勒獲取連續(xù)3個(gè)均勻一致的頻譜后凍結(jié)圖像，測(cè)量葉間動(dòng)脈收縮期峰值流速（Vsmax）、舒張末期流速（Vdmin）、阻力指數(shù)（RI）、搏動(dòng)指數(shù)（PI）；③三維容積成像檢查：待清晰顯示右腎長(zhǎng)軸切面后進(jìn)行三維容積圖像采集，將圖像存盤(pán)，采用Smart-V及VOCAL圖像處理軟件進(jìn)行后處理，獲取腎臟體積；④剪切波彈性成像（SWE）檢查：調(diào)整聲束盡量垂直于腎臟中下極被膜線，取樣深度不超過(guò)7 cm，確定感興趣區(qū)后囑患者屏氣，啟動(dòng)SWE模式，待圖像穩(wěn)定后測(cè)量腎皮質(zhì)楊氏模量平均值（Emean）和腎髓質(zhì)Emean，同一位置至少取樣7次，去除最大值和最小值后取5次測(cè)值的平均值。上述操作均由2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師共同完成。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 27.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以x±s表示，多組比較采用方差分析，兩組比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或率表示，采用χ2檢驗(yàn)。選取差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)進(jìn)行多重共線性檢驗(yàn)，剔除具有共線性的參數(shù)后采用Logistic回歸分析構(gòu)建多模態(tài)超聲預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的模型。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析該模型的診斷效能。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) "果

一、各組多模態(tài)超聲檢查結(jié)果比較

各組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.001）；其中A、B組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean均低于C組，葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積均高于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）；A組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean均低于B組，葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積均高于B組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）。見(jiàn)表1和圖1～3。

二、多重共線性檢驗(yàn)結(jié)果及模型構(gòu)建

將表1中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)進(jìn)行多重共線性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean的容差較低（分別為0.041、0.041、0.058），方差膨脹因子均較高（分別為24.553、24.150、17.377），存在嚴(yán)重的共線性（表2）。排除上述3個(gè)參數(shù)后將葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積納入Logistic回歸分析，構(gòu)建多模態(tài)超聲預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的模型，方程式為：Logit（P）=1.153+0.654 ×葉間動(dòng)脈Vsmax+4.453×葉間動(dòng)脈Vdmin-3.147×葉間動(dòng)脈RI-1.985×葉間動(dòng)脈PI-1.974×腎臟體積。

三、ROC曲線分析

ROC曲線分析顯示，基于多模態(tài)超聲構(gòu)建的模型預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的曲線下面積為0.987（95%可信區(qū)間：0.969～1.000），靈敏度為97.6%，特異度為94.7%，準(zhǔn)確率為95.0%。見(jiàn)圖4。

討 "論

文獻(xiàn)［7-8］報(bào)道，2型糖尿病為引發(fā)終末期腎病的主要原因之一。在糖尿病腎病的初始階段，通過(guò)恰當(dāng)?shù)墓芾砗透深A(yù)，腎功能損傷可能減輕甚至逆轉(zhuǎn)［9］。然而，一旦疾病進(jìn)展至臨床顯性白蛋白尿的階段，在長(zhǎng)期高血糖環(huán)境的影響下，腎功能損傷將會(huì)持續(xù)加劇且通常無(wú)法逆轉(zhuǎn)［10］。盡管病理檢查為診斷糖尿病腎病的金標(biāo)準(zhǔn)，但由于其具有侵入性，不宜作為早期糖尿病腎病的常規(guī)篩查手段。多模態(tài)超聲整合了多種超聲成像方式，包括二維超聲、多普勒超聲、彈性成像及三維成像等，可以全方位、多角度地獲取腎臟形態(tài)、結(jié)構(gòu)及彈性情況，從而提高腎臟疾病的診斷準(zhǔn)確率［11-12］，且具有無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)［13］。此外，多模態(tài)超聲成像還具備實(shí)時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，可更準(zhǔn)確地獲取病情進(jìn)展情況［14］。本研究旨在探討多模態(tài)超聲預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的臨床應(yīng)用價(jià)值，以期為該病的臨床診治提供參考。

本研究納入早期2型糖尿病腎病患者、單純2型糖尿病患者及健康體檢者作為研究對(duì)象，分析其多模態(tài)超聲檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)各組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05），且A組腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean均低于B組，葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積均高于單純2型糖尿病患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）。與Qin等［15］研究結(jié)果一致。分析原因可能為2型糖尿病腎病患者不僅體內(nèi)生長(zhǎng)激素水平過(guò)度升高，其對(duì)生長(zhǎng)激素釋放的抑制作用亦存在不足，這種慢性、間歇性的生長(zhǎng)激素水平過(guò)高被認(rèn)為是導(dǎo)致腎臟體積增大的主要原因之一。對(duì)于早期2型糖尿病腎病，通過(guò)多模態(tài)超聲檢查可能難以觀察到腎實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)明顯的回聲變化；隨著病情的進(jìn)展，腎實(shí)質(zhì)回聲會(huì)出現(xiàn)顯著改變，表現(xiàn)為回聲增強(qiáng)；而腎皮質(zhì)厚度雖在疾病早期階段變化并不明顯，但隨著病情不斷加重，晚期階段則會(huì)明顯變?。?6］。本研究中2型糖尿病腎病患者腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean均低于單純2型糖尿病患者，分析原因可能為長(zhǎng)期高血糖狀態(tài)導(dǎo)致腎臟血流動(dòng)力學(xué)改變，如腎小球高灌注、高壓力、高濾過(guò)，進(jìn)而引起腎臟結(jié)構(gòu)和功能損傷；高血糖還可以直接導(dǎo)致系膜增生和損傷，對(duì)組織蛋白產(chǎn)生非酶糖基化作用，引起細(xì)胞內(nèi)高滲，導(dǎo)致細(xì)胞腫脹破壞，進(jìn)一步影響腎臟彈性。由于2型糖尿病腎病患者腎臟損傷，其病理改變還包括如腎小球硬化、腎小管間質(zhì)纖維化等，均會(huì)導(dǎo)致腎臟結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，多模態(tài)超聲能夠從不同角度和維度全面評(píng)估此變化，有助于分析該病變的早期病理特征［17-18］。

本研究對(duì)各組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)進(jìn)行多重共線性檢驗(yàn)，剔除了存在嚴(yán)重共線性的3個(gè)參數(shù)（腎皮質(zhì)厚度與腎髓質(zhì)厚度比值、腎皮質(zhì)Emean、腎髓質(zhì)Emean），以確保所選變量之間不存在高度相關(guān)性，消除不同量綱和量級(jí)帶來(lái)的影響，保證了研究結(jié)果的可靠性。然后將葉間動(dòng)脈Vsmax、葉間動(dòng)脈Vdmin、葉間動(dòng)脈RI、葉間動(dòng)脈PI、腎臟體積納入Logistic回歸分析并構(gòu)建預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的模型，ROC曲線分析顯示，該模型預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病的曲線下面積為0.982，靈敏度為92.9%，特異度為97.4%，準(zhǔn)確率為95.0%，表明基于多模態(tài)超聲構(gòu)建的模型對(duì)2型糖尿病腎病具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值。與既往研究［19］結(jié)論一致。

綜上所述，多模態(tài)超聲在預(yù)測(cè)早期2型糖尿病腎病方面具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。但本研究納入樣本量較小，且未分析患者的隨訪治療情況，今后需擴(kuò)大樣本量深入探討。

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（收稿日期：2024-07-19）